管廊上管道支架的設計

1、<p>　　管廊上管道支架的設計</p><p>　　摘 要： 介紹了管廊管道支吊架的土建條件、承重架荷栽和固定點推力的計算及管道支架設計中應注意的問題。 </p><p>　　關鍵詞： 管廊管道支吊架； 管廊管道支吊架土建條件； 承重架荷栽和固定點推力的計算 </p><p>　　中圖分類號： TU990.3 文獻標識碼： A 文章編號： 1009-86

2、31（2013）01-0045-02 </p><p>　　在石油、化工、電力、金屬冶煉及某些輕工業(yè)生產(chǎn)的裝置中，管道是重要的組成部分之一，而管道支吊架又是與管道緊密聯(lián)系在一起的結構，管廊管道支架的設計在眾多的管道支吊架設計中又有自己獨特的地方。管廊管道支架設計不當，會使管道組成件在運行中損壞，如設備管口法蘭泄漏，或使轉動設備受損，更嚴重的會使土建結構受到破壞，導致試運中被迫停車。因此，管廊管道支架的設計越來越受

3、到重視。 </p><p>　　管廊管道支架指的是管廊上的管道與土建主結構之間相連的各種支、托、吊部分，也包括生根在建筑物上的各種支架，以及高度在2m以下的獨立支架，通常稱為“管廊管道支吊架”，簡稱“管廊管道支架” </p><p>　　1管廊管道支吊架的分類及結構組成 </p><p>　　1.1管廊管道支吊架的分類 </p><p>　　

4、按支架的作用管道支吊架分為三大類：承重架、限制型支架和減振架。承重架是用來承受管道的重力及其他垂直向下荷載的支吊架，分為滑動架（托架）、桿式吊架、恒力架和滾動支架。限制型支架的作用是限制線位移，在所限制的軸線上，至少有一個方向被限制。如果沿一個軸線的正負兩個方向限制管道的線位移，這種結構被稱為往復限位架。限制型支架可分為導向架、限位架和固定架。減振架是用來控制或減少除重力和熱膨脹作用以外的任何力（如物料沖擊、機械振動、風力及地震等外部荷

5、載）的作用所產(chǎn)生的管道振動支架。減振架有彈簧及油壓兩種類型。 </p><p>　　1.2管廊管道支吊架的結構組成 </p><p>　　從管道支承的結構及連接關系等方面考慮，可把整個支架視為以下幾部分組成：管部附著件、連接配件、特殊功能件、輔助鋼結構及生根件。 </p><p>　　2管廊管道支吊架位置的合理性 </p><p>　　2.1

6、管廊管道支吊架的位置 </p><p>　　管廊管道支架的位置主要考慮下列幾點： </p><p>　　2.1.1承重架距離應不大于支架的最大間距。一般管道的最大間距是按強度條件及剛度條件計算決定的，取最小值。如果有壓力脈動的管道，要按所要求的管道固有頻率來決定支架距離，避免發(fā)生共振。 </p><p>　　2.1.2盡量利用已有的土建結構的構件支承，即在管廊的梁柱

7、上支承。 </p><p>　　2.1.3做柔性分析的管道，支架位置根據(jù)分析決定，并考慮支承的可能性。 </p><p>　　2.1.4在垂直管段彎頭附近，或在垂直段中心以上做承重架，垂直段長時，可在下部增設導向架。 </p><p>　　2.1.5在集中荷載大的管道組成件附近設承重架。 </p><p>　　2.1.6盡量使設備接口的受力減

8、小。如支架靠近接口，對接口不會產(chǎn)生較大熱彎矩。 </p><p>　　2.1.7考慮維修方便，拆卸管段時最好不做臨時支架。 </p><p>　　2.1.8支架的位置及類型應盡量減少作用力對被生根部件的不良影響。 </p><p>　　2.1.9應將輸送脈動流體的管道及傳遞機械振動的管道的支架限制在獨立的地面結構和獨立的基礎上，否則應對相關結構、建筑物等進行細心和全

9、面的分析，以保證它們具有非共振頻率和足夠的強度，且振幅在較小的范圍內(nèi)。 </p><p>　　2.1.10一般不在水平布置的彎頭、彎管上作支托點，避免局部應力增加及影響吸收熱膨脹的效果。在垂直面上布置的彎頭上做支承架倒是常見的，但特別重要的高溫管道則不希望這樣做 </p><p>　　2.2管廊管道支架的間距 </p><p>　　管廊上管道支架的間距受到管廊結構的

10、梁及柱間距的限制，裝置內(nèi)管廊小管道支架間距為3m，大管道支架間距為6m，這是最常見的；界區(qū)外管廊一般是小管道支架間距為3m，大管道支架間距為9m，這是最常見的；對于小管道的最大允許支架間距為小于3m時，最好利用大管支承小管，或在管廊的梁兩側另增加懸臂梁，對于大直徑的管道，有時只需要在主梁上支撐就夠了 </p><p>　　3 對土建建構筑物要考慮的因素 </p><p>　　3.1垂直荷載

11、，一般按均布荷載； </p><p>　　3.2固定點的推力，一般只提供補償器的彈性力和自然補償?shù)膹椥粤ΓA留管子取一根按熱管考慮對固定點的彈性力； </p><p>　　3.3由管道重量引起的對固定點的摩擦力一般不由管道支架設計者考慮。 </p><p>　　如果管架布置取主管架一跨，對于大直徑管道允許直跨支承在主梁上，不接觸小梁。這樣對土建工程比較經(jīng)濟，在斷面圖

12、上標注在某管引線上。對于直接支承在主梁上大跨距要分析：管子直徑的大小、分支點多少、分支點處調(diào)正熱補償復雜程度、管道附件多少和布置的位置及補償器兩側支承點位置等，如果上述情況過多就不易實現(xiàn)大跨支承在主梁上，有部分還需要支承在次梁（小梁）上，所以對于直接支承在主梁上的管子直徑大小不能硬性規(guī)定。 </p><p>　　4 管廊管道支架設計中經(jīng)常出現(xiàn)的錯誤做法 </p><p>　　4.1把公稱直

13、徑50mm以下的管道支架由施工人員根據(jù)標準選型，結果發(fā)現(xiàn)施工人員不了解設計意圖，把有熱位移的管道支架作成固定支架，這十分危險。 </p><p>　　4.2滑動管拖不夠長從梁上滑落 </p><p>　　4.3應采用滑動支架的點誤選為固定支架，使薄弱部位因熱脹應力過大而斷裂 </p><p>　　4.4水平力過大，把外管柱子推斜 </p><p&

14、gt;　　4.5放空管道支架缺少，管道被反力推倒 </p><p>　　4.6彈簧拖座的彈簧歪斜嚴重 </p><p>　　5 承重支架荷載和固定點推力的計算 </p><p>　　5.1管架計算載荷的確定 </p><p>　　在選用標準管架和非標準管架，或向土建提條件，計算的基本載荷為設計依據(jù)是欠妥的，不安全的，所以一般常將管道的基本載荷

15、乘以一經(jīng)驗系數(shù)確定管架的計算載荷，以此作為選用和設計管架時的載荷依據(jù)或條件。 </p><p>　　此經(jīng)驗系數(shù)是一個范圍，可取1.1～1.4。它是管道壁厚偏差，隔熱或隔聲結構材料密度誤差，以及因熱脹冷縮的變化引起載荷的變化等諸多因素的函數(shù)。在工程設計中應根據(jù)具體情況綜合考慮后確定一個系數(shù)或多個系數(shù)供設計使用。 </p><p>　　5.2對固定支架水平推力計算示例（彈性力） </p&

16、gt;<p><b>　　6 結束語 </b></p><p>　　在管廊上設置限制性支架時應注意的問題 </p><p>　　6.1設置固定支架 </p><p>　　6.1.1一般應在柱子的軸線的主梁上，不要設在次梁上。 </p><p>　　6.1.2盡量使固定架兩側的推力相差不要太大。 </p

17、><p>　　6.1.3有Π形膨脹彎管時，固定點間的最大距離應按Π形膨脹彎管的尺寸而定。固定間的的最大距離應按Π形膨脹彎管的尺寸而定。 </p><p>　　6.2在直線段很長的管道上，有時需要設置導向支架 </p><p>　　6.2.1導向架的間距與對應的軸想力及管徑有關。 </p><p>　　6.2.2有橫向引出管道的接點時，導向架與接點

18、或彎頭的距離（沿管廊縱向）不宜太近，應使管道有一定柔性。 </p><p>　　6.2.3設有Π形膨脹彎管時，自由臂長（Ln）應該滿足柔性要求。 </p><p>　　如果為小彎曲半徑Π形膨脹彎，則自由臂長：ln=40.DNm </p><p><b>　　6.3軸向限位架 </b></p><p>　　6.3.1需要將